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  • 国产海洋地球物理设备简述----侧扫声纳

作者:xiaokcehui2021-2-24 16:54分类: sonar 标签: 国产侧扫声纳

        本文是结合自己道听途说和参考各设备厂商的网站写出来,因为这些设备,博主都没有用过,有不正确的地方,请多多谅解。

       据说,目前国内的侧扫声纳设备,获取市场较为认可是:蓝创海洋的侧扫声纳,设备代理商也是主推他们家的侧扫声纳。在蓝创海洋的网站上,侧扫声纳的产品非常多,按频率数量分:单频、双频和三频;按照频率分:150KHz,300KHz,450KHz和900KHz。‘

       为了便于比较,选用他们的双频设备:Shark-S150D超高清双频侧扫声呐,它的实物图片和技术参数如下:

        点击查看原图

无标题1.png

与之相比较的设备是主流的侧扫声纳Klein3000/4000,它的拖鱼与上面的图片基本一样,技术参数见下表

无标题2.png

       从2个技术参数来看:

      (1)拖鱼重量,拖鱼重量都是29Kg,一个人提有点费劲,如果太轻了,拖鱼不易下沉,有时还要加铅块。

      (2)工作频率,高频为400-500KHz,低频为100-150KHz,差别不大。

      (3)波束开角,此参数反映了声纳图像的分辨率,

                Shark-S150D:波束水平开角为0.6° @150kHz,0.2° @450kHz,垂直开角:50°

                Klein3000:波束水平开角为0.7° @100kHz,0.21° @500kHz,垂直开角:40°

                水平和垂直开角也差不多,这里有必要简单说说侧扫声纳的原理。侧扫声纳发射水平小开角,垂直大开角的扇形波,碰到海底或水中物体会产生散射,其中反向散射波(回波)会按原传播路线返回被换能器接收。一般情况下,硬的、粗糙的、凸起的海底,回波强;软的、平滑的、凹陷的海底回波弱,被遮挡的海底不产生回波,距离越远回波越弱。下面是一些示意图片:

无标题3.png无标题6.png点击查看原图点击查看原图

         (4)距离范围,与工作效率有关

                 Shark-S150D:最大量程450m @150kHz,150m @450kHz

                 Klein3000:25m至1000m有15档可调

                 单侧量程是这2个设备最大的差别,据了解,Shark-S150D想要到达450m量程,需要水深50m,也就是Shark有效扫宽大约为水深的10倍;而 Klein3000的量程为水深的10-20倍。据行业的资深人士说区别主要是算法,因为我国掌握了声学端子小型化的技术以后,国外声学设备为了降低成本,也是采购我们的声学端子。

                  如果你采购的侧扫声纳用作工程勘察项目,一般单侧扫宽都不会超过150m,两者都可以用,效率和质量基本一样;如果你采购的侧扫声纳用作普调,扫宽需要尽量宽一些,Klein3000就更合适;如果在海底丢失了一个东西,需要在小范围内寻找,可以选用Shark更高频率的产品。

           现在看看Shark侧扫声纳的图谱,来自于蓝创海洋的官网:

线缆:

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沙波纹:

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沙波纹:

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沉船:

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沉船:

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沉船:

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砖结构:

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水下古城的小桥和河道:

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沟道:

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以下Klein3000的声纳图谱,可以比较一下两者的效果:

从我们单位的勘测报告里摘出来的,可能有点模糊,图谱都是单侧扫宽100m/150m。

防波堤抛石和线状物:

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油田施工拖痕:

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出露的管线及疏浚的航道:

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沙波纹:

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管道沟:

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掉落的集装箱,第二张为多波束的点云图:

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石油平台附近的管缆(被水泥压块压着)

无标题27.png

         从Shark-S150D和Klein3000的图谱对比,两者图谱差别不大,说明Shark-S150D应该是可勘用的。从价格上看,国产侧扫声纳的价格大约相当于klein3000不含税的价格的一半左右

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